Compresion de la madera

Su resistencia a compresión perpendicular a la madera es muy inferior a la de la dirección paralela. Sus valores característicos varían entre 4,3 y 5,7 N/mm2 , lo que representa la cuarta parte de la resistencia en dirección paralela a la madera.

Este tipo de esfuerzo es característico de las zonas de apoyo de las vigas, donde se concentra toda la carga en pequeñas superficies que deben ser capaces de transmitir la reacción sin sufrir deformaciones importantes o aplastamiento.

Cortante

El esfuerzo cortante origina tensiones tangenciales que actúan sobre las fibras de la madera según diversos modos.

- tensiones tangenciales de cortadura: las fibras son cortadas transversalmente por el esfuerzo. El fallo se produce por aplastamiento.

- tensiones tangenciales de deslizamiento: el fallo se produce por el deslizamiento de unas fibras con respecto a otras en la dirección longitudinal.

- tensiones tangenciales de rodadura: el fallo se produce por rodadura de unas fibras sobre las otras.

En las piezas sometidas a flexión y a cortante, las tensiones que intervienen son conjuntamente las de cortadura y deslizamiento. Sus valores característicos (por deslizamiento) varían entre 1,7 y 3,0 N/mm2 en las especies y calidades utilizadas habitualmente en la construcción.

Las tensiones tangenciales por rodadura de fibras sólo se producen en casos muy concretos, como son las uniones encoladas entre el alma y el ala de una vigueta con sección en doble T. El valor de la resistencia por rodadura es del orden del 20 al 30% de la resistencia por deslizamiento.

Compresión del acero

En los ensayos de compresión, la forma de la probeta tiene gran influencia, por lo que todos ellos son de dimensiones normalizadas.

El rozamiento con los platos de la maquina hace aparecer, como dijimos, un estado de tensión compuesta que aumenta la resistencia del material, la influencia de estas tensiones va disminuyendo hacia la sección media de la probeta, razón por la cual se obtiene mejores condiciones de compresión simple cuando están se presenta con forma prismáticas o cilíndricas de mayores alturas, las que se limitan, para evitar el efecto del flexionamiento lateral debido al pandeo.

Algunos materiales exhiben un comportamiento diferente en compresión que en tensión y en algunos casos estos materiales se utilizan principalmente para resistir esfuerzos de compresión. Ejemplos típicos son el concreto y las piedras utilizadas en construcción.

Se necesita entonces datos del ensayo de compresión en muchas aplicaciones de ingeniería. Los ensayos de compresión tienen muchas similitudes con los ensayos de tracción en la forma de cómo se conduce el ensayo y en el análisis e interpretaciones de los resultados.

Las probetas pueden fracturarse de la siguiente forma:

1. En materiales plásticos y dúctiles como el A36, el cobre, el bronce, etc.

adquieren la forma de barril siempre y cuando la probeta no se doble o

pandee.

2. En los materiales frágiles, tales como la fundición, acero templado,

piedras, hormigón, materiales con ductibilidad relativamente baja y

piezas endurecidas se produce por deslizamiento de superficies, con

una inclinación de 45º con relación a la dirección de la carga. Los

materiales quebradizos (frágiles) se fracturan a lo largo de un plano

diagonal o con una fractura en forma de cono (probetas cilíndricas) o

pirámide (probetas cuadradas) denominada fractura en forma de reloj de

arena. El hierro fundido falla a lo largo de un plano inclinado y el

concreto se fractura en forma de cono la denominada fractura por corte.

3. En los materiales fibrosos, como madera presenta un comportamiento

peculiar ya que es un material anisótropo, para cargas normales al

grano, la carga que causa el colapso lateral de las fibras es la carga

significativa. Para cargas paralelas a las fibras no solo es importante la

resistencia elástica sino la resistencia a la rotura, la falla en este tipo de

material se produce por plegamiento si la dirección del esfuerzo es

paralela a la de la fibra.

Contracción total: Es la contracción que presenta la probeta después del

ensayo y se expresa como porcentaje mediante la siguiente formula:

% de contracción = 100∆ /L0 ,donde = ∆ L=Lf−L0

L0= Longitud inicial, Lf=Longitud final

Para nuestro caso:

Lo= 5 4.1 mm

Lf =23.3mm

% de contracción =29.3mm-54.1mm

54.1mm=−45 .84 %

Variación de sección: Es el incremento del área de la probeta después del

ensayo y se expresa como porcentaje mediante la siguiente formula:

% de variación de área = 100∆ /A0 ,donde = ∆ A=A f−A0

A0= Area inicial, A f=Area final

Para nuestro caso:

d0=16 .15mm d f=18 .8 5mm

A0 =π d0

2

4=π16 .152

4=204.84 mm A f =

π d f2

4=π 18 .8 52

4=279.06 mm

% de variación de área = Af−A0

A0

x100 %=36.2 3 %

Módulo de elasticidad o de Young: Nos determina la capacidad que tiene un

material en soportar deformaciones, físicamente se determina midiendo la

pendiente de la porción de la recta de la curva esfuerzo-deformación en la zona

elástica E=∆σ /∆∈.

GRAFICA ESFUERZO VS DEFORMACION

1.1 1.15 1.25 1.4 1.4 1.55 1.6 1.9 2.15 2.4 2.8 3.6 4.3 5.4 7.8 9.4 10.8 13.8 17.50

500

1000

1500

2000

2500

3000

GRAFICA ESFUERZO VS DEFORMACION

DEFORMACION

ESFU

ERZO

Esfuerzo (kPa) Deformación (m)

971 1.100

1000.5 1.150

1216 1.250

1353.5 1.400

1363 1.4001402.5 1.5501407.5 1.6001490.5 1.9001549.5 2.1501608.5 2.4001682 2.8001740.5 3.6001789.5 4.3001878 5.4001995.5 7.8002079 9.4002162.5 10.802348.5 13.802633 17.50